Proyecto Final Bioquimica y Toxicologia

Efecto del Aceite de Moringa en Aguas Residuales

EFECTO DEL ACEITE DE SEMILLAS DE MORINGA COMO PURIFICADOR EN LOS PARÁMETROS DE PH, TURBIDEZ Y SÓLIDOS SEDIMENTABLES DE AGUAS

RESIDUALES

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN1. Realidad Problemática

El agua es el líquido más importante para la humanidad ya que de el depende el desarrollo de la vida en este planeta. Su disponibilidad en cantidad y calidad está sujeta a todos los factores que afectan del ciclo hidrológico. El hombre como elemento biótico depende del agua para mantener su propio balance hídrico corporal y para desarrollos productivos como la agricultura y la industria. Sin embargo la disponibilidad y calidad del agua cada día es menor. Esta situación se agudiza en muchas regiones del mundo donde las fuentes son pocas y no contienen la cantidad necesaria para abastecer la creciente demanda. Además, la contaminación de los ríos, lagos e incluso de aguas subterráneas es cada vez mayor, lo que agrava la situación y hace que el tratamiento de potabilización del agua sea un reto cada vez más difícil. (Luis Aldo Moreno, 2011).

El consumo humano prima sobre otros usos del agua, sin embargo no todas las aguas son aptas para la ingesta, por ello se hace necesaria la implementación de procesos para su potabilización. Estos procesos retiran impurezas y microorganismos y producen agua con características apropiadas para consumo, uso doméstico y aplicaciones industriales. (Luis Aldo Moreno, 2011)

Por otra parte, existen productos coagulantes de origen natural como las semillas de Moringa oleífera Lam que presentan propiedades deseables para el proceso de potabilización del agua y pueden constituir alternativas viables para reemplazar de manera parcial y/o total el uso de coagulantes inorgánicos en el tratamiento de aguas residuales. (Luis Aldo Moreno, 2011)

El aceite de moringa proviene del árbol Moringa Oleifera un Árbol con enormes potencialidades originario del norte de la india, que actualmente abunda en todo el trópico. El árbol brinda una innumerable cantidad de productos valiosos que las comunidades han aprovechado por muchos años. Pero nosotros nos vamos a centrar en su aceite de Moringa, una parte del aceite es comestible y es una parte importante en nuestra dieta, puesto que es una fuente concentrada de energía nutritiva. Pero la mayoría del aceite comestible es caro y producido por compañías comerciales.

Ha sido usado en preparaciones y bálsamos para la piel desde la época de los egipcios. El aceite de color amarillo intenso y con un sabor agradable ha sido comparado en calidad con el aceite de oliva. El grano contiene entre 35-40% de su peso de aceite. Estudios realizados recientemente en Ghana demostraron que el jabón de aceite de moringa es muy bueno. En

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Madagascar, el aceite extraído de sus semillas (llamado aceite de Ben o de Behen) se utiliza para calmar y suavizar la piel de los bebés. En efecto, las proteínas hidrosolubles contenidas en sus semillas permiten la precipitación de las impurezas y obtener un agua pura. Este grano de moringa se distingue gracias a sus propiedades purificantes y contiene elevadas concentraciones de elementos esenciales, fuente de una extraordinaria energía vital. (Viltalmor Smart Foods, 2010)

Todas las partes de la planta son comestibles. El contenido de proteínas, vitaminas y minerales es sobresaliente. El sabor es agradable y las diversas partes se pueden consumir crudas (especialmente las hojas y flores) o cocinadas de diversas maneras. Se trata de árboles muy interesantes y de formas atractivas. Admite muy bien las podas. Se pueden utilizar como arboles de sombra, como setos, pantalla visual y auditiva, incluso como cortavientos. Muchas especies, sobre todo los “arboles botella” son muy interesantes como ejemplares aislados. Las semillas son de mucha utilidad como uno de los mejores floculantes naturales conocidos y se emplean ampliamente en la depuración y purificación de aguas fluviales y aguasturbias. También se emplea en la clarificación de miel y del jugo de la caña de azúcar. (Viltalmor Smart Foods, 2010)

Al no ser un árbol excluyente es un buen soporte para otras especies trepadoras. Es especialmente indicado para la modalidad de agricultura conocida como “alley cropping” o “cultivo en callejones”, debido a ciertas características que lo hacen muy adecuado, como su crecimiento rápido, raíces verticales y profundas, pocas raíces laterales, escasa sombra y alta productividad de biomasa con alto contenido en nitrógeno que enriquece la tierra. El “cultivo en callejones” consiste en cultivar especies herbáceos anuales, o de ciclo corto, entre hileras de árboles que formando los “callejones” sirven de protección contra el viento y sol excesivo y enriquecen la tierra. La semilla madura tiene un contenido de casi un 40% de aceite. El aceite de moringa es de excelente calidad (73% de ácido oleico, similar al aceite de olivo) para cocinar. Vendido por muchos años como “aceite de bien,” es utilizado para cocinar y en perfumería y ha sido usado como lubricante para relojes, pero fue reemplazado hace mucho con aceite de ballena. También puede usarse para elaborar jabón y también es excelente para quemarlo con el fin de alumbrar. (Viltalmor Smart Foods, 2010)

El Índice de Calidad del Agua (ICA) indica el grado de contaminación del agua a la fecha del muestreo y está expresado como porcentaje del agua pura; así, agua altamente contaminada tendrá un ICA cercano o igual a cero por ciento, en tanto que en el agua en excelentes condiciones el valor del índice será cercano a 100%.(Comisión Nacional del Agua, Gerencia de Saneamiento y Calidad del Agua, 1999)

El ICA fue desarrollado de acuerdo con las siguientes etapas: La primera etapa consistió en crear una escala de calificación de acuerdo con los diferentes usos del agua. La segunda involucró el desarrollo de una escala de calificación para cada parámetro de tal forma que se estableciera una correlación entre los diferentes parámetros y su influencia en el grado de contaminación. Después de que fueron preparadas estas escalas, se formularon los modelos

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matemáticos para cada parámetro, los cuales convierten los datos físicos en correspondientes índices de calidad por parámetro (Ii). Debido a que ciertos parámetros son más significativos que otros en su influencia en la calidad del agua, este hecho se modeló introduciendo pesos o factores de ponderación (Wi) según su orden de importancia respectivo. Finalmente, los índices por parámetro son promediados a fin de obtener el ICA de la muestra de agua. (Comisión Nacional del Agua, Gerencia de Saneamiento y Calidad del Agua, 1999). (Ver tabla 1 y 2)

Se sabe que existen diferentes tipos de agua, de acuerdo a su procedencia, características físicas y químicas y en dónde puede ser usado, los parámetros utilizados en el proyecto fueron los siguientes:

Dentro de los Parámetros Físicos se encuentran:

La turbidez es la dificultad del agua para transmitir la luz debido a materiales insolubles en suspensión, coloidales o muy finos y que se presentan principalmente en aguas superficiales, en general son muy difíciles de filtrar y pueden dar lugar a depósitos en las conducciones. Se utiliza el disco de Secchi para valorarla. (Bonsái Menorca, 2010).

Se tiene también a los sólidos sedimentables estos son aquellos sólidos suspendidos que sedimentan en el fondo de un recipiente de forma cónica, en un tiempo fijado por ejemplo en 10 minutos o en 2 horas. Constituyen una medida aproximada de la cantidad de barro que se obtendrá en el proceso de decantación. (Bonsái Menorca, 2010).

Por otro, el pH es la medida de concentración de los iones hidrógeno. Nos mide la naturaleza ácida o alcalina de la solución acuosa. La mayoría de las agua naturales tiene un pH entre 6 y 8. Para obtener estas medidas se necesitan de dos instrumentos como el PHmetro; La utilización de este aparato es bastante sencilla, se añade agua del muestro en un vaso de precipitados y se introduce el dispositivo, a los pocos segundos el pHmetro nos da el valor que ha medido. (Bonsái Menorca, 2010).

Por último tenemos a la carga microbiana que es el número y tipo de microorganismos viables presentes en un tipo de agua o elemento determinado. (Bonsái Menorca, 2010).

En la ciudad de Trujillo, específicamente en las cuencas del río moche las aguas superficiales se ven contaminadas a nivel del tramo bajo en el valle Moche, con descargas de efluentes de industrias como la Molinera Inca, de la tenería “La Rivera”, fábricas metal-mecánicas, desechos sólidos y desmontes.

Cabe mencionar que aguas arriba se contamina con los efluentes de las industrias mineras que arrojan sus efluentes generados en los procesos metalúrgicos.

Se tiene que dar importancia a los provenientes de la tenería o curtiembre, por la concentración de Cr+6 que tienen esos efluentes.

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En Trujillo el curtido de los cueros es una de las industrias más importantes, pero que presentan problemas ambientales con sus efluentes, ya que son arrojados unos al río Moche y otros al desagüe municipal, impidiendo la efectividad de las pozas de oxidación al 100%. Trujillo segundo productor de cueros y pieles después de Lima, cuenta con 122 curtiembres formales, distribuidas de la siguiente manera: en el distrito de Trujillo 17%, en el Porvenir 25%, Florencia de Mora el 8%, La Esperanza el 47%, Laredo 1% y Moche el 2%. (López, 2002)

Venegas, 1998 realizó la caracterización de los efluentes finales de las curtiembre y respecto a los niveles de cromo +3 en las curtiembres de Trujillo y zonas aledañas, se encuentran por encima de los límites máximos permisibles (LMP), entre 1 905 ppm y 2 457 ppm siendo los LMP según las normas internacionales de descarga de efluentes de curtiembres en aguas superficiales, entre 1 y 5 ppm (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1995)

No se han realizado análisis respecto al Cr+6, que como residuo de las industrias químicas, de cromado, cerámica, curtiembre etc. Puede contaminar las aguas, pudiendo pasar también a las aguas subterráneas. Es un agente cancerígeno de las vías respiratorias. El LMP es de 0,05 ppm (Instituto de Investigaciones Ecológicas, 2000).

El uso indiscriminado de los plaguicidas pone en riesgo la vida del hombre, animales y vegetales, debido a la contaminación de agua, aire y suelo, los cuales al entrar en la cadena alimenticia se bioacumulan, ocasionando en algunos años, diversos cánceres, numerosas mutaciones etc.

Los pesticidas y fertilizantes, son peligrosos por su mal manejo. Son pocos los estudios que se han realizado. Se determinó que es el Metamidofos uno de los insecticidas más usados en el valle Moche y que los agricultores hacen caso omiso de los “plazos de seguridad” que deben de tener ciertos insecticidas, cosechando antes que pase este tiempo. También se encontró que en el Sector

Amaya, 1995 menciona que los cultivos que mayor número de plaguicidas utilizaron fueron: la fresa (32), el tomate (31), zapallo (30) y repollo (29), ocasionando una mayor contaminación por insecticidas. También se está presentando problemas en la calidad del agua subterránea por la presencia de nitritos, que tiene su origen en los fertilizantes y que no existe un asesoramiento técnico en el campo sobre uso y manejo de los plaguicidas, lo cual trae consigo un desconocimiento sobre los riesgos que conllevan el uso indiscriminado de los plaguicidas, tanto para la salud como para el medio ambiente.

La actividad industrial que tenemos en el distrito de Trujillo, como la fábrica de cerveza Backus, las fábricas de gaseosas, curtiembres, grifos, estaciones de servicios etc. arrojan sus efluentes al desagüe municipal, ocasionando muchas de las veces atoros, por la alta concentración de materia orgánica de los camales y curtiembres; las fábricas de gaseosas y cerveza sus efluentes tienen concentraciones altas de fosfatos, todo esto no permite un buen rendimiento al 100% de las pozas de oxidación de Trujillo, Huanchaco, Salaverry como se

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tenía planeado en el proyecto antes de construirlas, incluso algunas no funcionan por la napa freática alta. De esta manera los cultivos de vegetales como maíz, rabanito, caigua, cebolla etc. llegan a nuestra mesa contaminados. Los alimentos se ven contaminados también porque los agricultores irresponsablemente rompen las tuberías de desagüe y riegan directamente con aguas negras plantas de tallo corto como: lechuga, cebolla, zanahoria etc. y plantas de tallo largo como: caña de azúcar. Esta agua tiene bacterias y protozoarios que muchas de las veces produce fiebre tifoidea, cólera, disentería, enteritis etc. (Cabrera, 1999).

Las aguas freáticas se ven contaminadas por residuos de plaguicidas, debido al escurrimiento agrícola y filtración hacia las capas freáticas. Algunas bacterias y la mayoría de contaminantes sólidos en suspensión son removidos o eliminados usando el agua superficial contaminada y se infiltra a través del suelo a los acuíferos.

2. Formulación del problema

¿Cuál es el efecto del aceite de la semilla de moringa como purificador en los parámetros de turbidez, pH y sólidos sedimentables de aguas residuales?

3. Justificación

En base a lo expuesto el presente proyecto busca demostrar que el aceite de la semilla de moringa tiene un efecto purificador en los parámetros de pH, turbidez y sólidos sedimentables de calidad de aguas residuales.

4. Limitaciones

-Poca información encontrada sobre el tema.-El proyecto no ha sido realizado en Perú.-Las semillas no son fáciles de obtener.-No se ha encontrado muchas referencias bibliográficas sobre el proyecto.-Obtención de poco aceite a partir de las semillas.

5. Objetivos

5.1.Objetivo General

-Demostrar el efecto purificador del aceite de semilla de moringa en los parámetros de turbidez, pH, y sólidos sedimentables de aguas residuales.

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5.2.Objetivos Específicos

-Extraer el aceite a partir de las semillas de moringa. -Interpretar los datos obtenidos con los resultados obtenido del experimento de la semilla de moringa.-Explicar los efectos del uso de Moringa Oleifera en las aguas residuales.

CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

1. Antecedentes

A finales de los 80 se conoce que más del 90 por ciento de todas las fuentes de aguas subterráneas se encuentran altamente contaminados por agentes bacteriológicos (bacterias, virus, parásitos) afectando en gran medida la salud humana provocando enfermedades gastrointestinales o infectocontagiosas en las personas.

La contaminación del agua subterránea es uno de los factores que más afectan a nuestro país y al mundo entero, es por eso que nuestro grupo se decidió en investigar sobre algún proceso natural para la purificación de agua y encontramos que el aceite de Moringa, extraído de la semilla de Moringa tiene propiedades exclusivas que nos ayudan a la purificación y eliminación de bacterias presentes en las aguas de pozos. La planta de Moringa, es un árbol originario del sur del Himalaya noreste de la India, Bangladesh, Afganistán y Pakistán.

En El Salvador y Nicaragua se han realizado investigaciones en el saneamiento de agua utilizando la semilla de “Moringa”. Esta planta ha sido utilizada con éxito en países asiáticos y africanos para la clarificación de aguas y eliminación de bacterias.

Los primeros estudios los realizó el Doctor Martin L. Price en 1985 obteniendo muy buenos resultados en la purificación del agua. Este método ha sido experimentado en El Salvador por el Doctor Francisco Rafael Castro Schott que obtuvo agua desinfectada utilizando el aceite de semilla de “Moringa”, aduciendo que este proceso de purificación se puede hacer en áreas rurales donde no hay servicio de agua potable y utilizan agua de pozo como fuente de agua para consumo humano.

Los alumnos y Docentes del Instituto Técnico Ricaldone realizaron una tarea de investigación para purificar el agua utilizando el aceite de semilla de “Moringa” y la prueba salió exitosa. Ellos en su investigación utilizaron aguas lluvias (ácidas) por lo que fueron más impactantes los resultados. Es decir que transformaron aguas lluvias en agua potable (agua purificada) apta para consumo humano.

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El aceite de moringa es un buen purificador de agua ya que este consta de una buena adaptación agroecológica de zonas áridas como las que presentan algunas áreas influenciadas directamente con contaminantes residuales en el agua. Esta especie también presenta gran capacidad reproductiva, que le permite generar frutos en forma casi permanente con altos rendimientos en producción de semillas. Las semillas de Moringa oleífera Lam. Son ilizadas como purificador natural para tratamiento de aguas en algunas regiones deprimidas de Asia y de África. Los nombres comunes que recibe la Moringa oleífera Lam. hacen mención específica a la capacidad de la planta para purificar agua, por ejemplo en el valle del río Nilo, la Moringa oleífera Lam. es conocida como "Shagara al Rauwaq" que textualmente significa "árbol que purifica".

Existen experiencias a nivel internacional que ilustran el uso de Moringa oleífera Lam. en el proceso de potabilización de aguas. Por una parte, el grupo de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Leicester, Inglaterra, ha estado estudiando las propiedades naturales de la semilla triturada del árbol Moringa oleífera Lam, de igual manera estudio, en su laboratorio la pasta que queda después de la extracción del aceite, obteniendo como resultados que este aceite contiene los ingredientes activos de efectos de purificación. De hecho, el purificador puede considerarse un subproducto de la extracción del aceite y el uso potencial a gran escala como purificador natural en centros depuradores de agua. Estudios realizados por el Gobierno de Malawi, en una planta piloto para la purificación de agua del río Thyolo, demostraron la viabilidad del uso de semillas de Moringa oleífera Lam. como purificador. Los niveles de turbiedad del agua del río, en la estación lluviosa de 1992 cuando la planta inició operación, excedían los 400 NTU3. En la guía de la Organización Mundial de la Salud, el valor de turbidez para el agua potable en los países en desarrollo debe ser de 5 NTU. Durante el funcionamiento de la planta se logró una eliminación de sólidos superior al 90%, después de una etapa de purificación con Moringa oleífera Lam. en un lecho de grava y sedimentación plana de flujo horizontal. Una filtración posterior de rápida gravedad con arena dio una turbidez final por debajo de 5 NTU. La dosis de Moringa oleífera Lam. Utilizada en la planta piloto osciló entre 50 y 250 mg/L, dependiendo de la turbidez inicial del agua. En comparación con el alumbre, la dosis óptima de semillas de Moringa oleífera Lam. fue prácticamente la misma (50 mg/L) para procesos de coagulación en aguas de baja turbidez .Además la Moringa oleífera Lam. se desempeña bien independientemente del pH del agua. Esta característica es ventajosa para sitios donde a veces no es posible controlar adecuadamente el pH previo a la purificación. Dos años más tarde en Malawi se pasó de la planta piloto a la planta principal para probar la solución de Moringa oleífera Lam. como purificador a gran escala. La planta consta de clarificadores de contacto de flujo ascendente, seguidos de filtros de gravedad y cloración. En este caso el desempeño del tratamiento con Moringa oleífera Lam. fue comparable con el alumbre. La turbidez en el acceso de 270-380 NTU se redujo a menos de 4 NTU. Esta fue la primera vez que la Moringa oleífera Lam. se utilizó en forma exitosa como purificador principal a gran escala, con el agua tratada entrando al distribuidor.

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Otra experiencia reporta en el lago Hayare de Zimbabwe, que alimenta una planta de tratamiento para agua de consumo humano. El agua del lago presenta elevados niveles de materia orgánica ligera en suspensión causada por el crecimiento de algas. Generalmente el agua se mantiene turbia durante todo el año; debido a ello, el tratamiento requiere grandes cantidades de alumbre, que es el purificador usado. El floculo del alumbre se desborda de los clarificadores y genera gran cantidad de sedimentos que regularmente obstruyen los filtros. Este sedimento representa una fuente de contaminación cuando se descarga en los cuerpos de agua. En este caso el uso de Moringa oleífera Lam. combinado con bentonita de sodio como agente de contrapeso produjo una calidad de agua equivalente a la obtenida cuando se utiliza alumbre. Adicionalmente el residuo de sedimento fue menor y en vez de ser un agente contaminante se utilizó como acondicionador y fertilizante de suelos.

2. Definición de términos

2.1. Moringa: Es un árbol originario de norte de India. Crece en casi cualquier tipo de suelo, incluso en condiciones de sequía, por eso los científicos recomiendan a las poblaciones que lo cultiven para alimentarse. Presenta rápido crecimiento, unos 3 metros en su primer año pudiendo llegar a 5 metros en condiciones ideales; adulto llega a los 10 o 12 metros de altura máxima. Tiene ramas colgantes quebradizas, con corteza de corcho, hojas color verde claro, compuestas, tripinadas, de 30 a 60 cm de largo, con muchas hojas pequeñas de 1,3 a 2 cm de largo por 0,6 a 0,3 cm de ancho. Florece a los 7 meses de su plantación. Pertenece al género en la familia Moringaceae y también lo podemos encontrar con los siguientes nombres: moringa, árbol de baqueta, ben, ben árbol de aceite, o árbol de benzoilo.

2.2. Aceite: Es un término genérico para designar numerosos líquidos grasos de orígenes diversos que no se disuelven en el agua y que tienen menor densidad.

2.3. Sólidos sedimentables en un agua residual: Son aquellos Sólidos Suspendidos que sedimentan en el fondo de un recipiente de forma cónica (cono Imhoff), en un tiempo fijado por ejemplo en 10 minutos o en 2 horas. Constituyen una medida aproximada de la cantidad de barro que se obtendrá en el proceso de decantación

2.4. Ph: Es una medida de la concentración del ión hidrógeno en el agua. Se expresa la concentración de este ión como pH, y se define como el logaritmo decimal cambiado de signo de la concentración de ión hidrógeno. *Símbolo que se utiliza para la concentración de hidrogeniones, los valores de pH abarcan de 0 a 14 correspondiendo un valor de pH 7 si es neutro siendo menor a 7 ácido y mayor a 7 alcalino. Concentración del ion hidrógeno y de la acidez de soluciones acuosas. El agua pura tiene pH 7 y es considerado como neutro. Por encima de el se trata de soluciones

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básicas y por debajo de soluciones ácidas. El agua de lluvia oscila entre un pH 4. 6 y 5. 6.

2.5. Turbidez: Grado de opacidad producido en el agua por la presencia de partículas en suspensión.

2.6. Turbiedad de un agua residual: Es una característica física que indica la presencia en el agua de sustancias en suspensión y/o material coloidal, estos materiales dispersan o absorben la luz impidiendo su transmisión.

CAPÍTULO 3: HIPÓTESIS

1. Formulación de hipótesis

El aceite de semilla de moringa SI causa un efecto purificador en los parámetros de turbidez, pH y sólidos sedimentables de calidad de aguas residuales.El aceite de semilla de moringa NO causa ningún efecto purificador en los parámetros de turbidez, pH y sólidos sedimentables de calidad de aguas residuales

2. Operacionalización de variables

Variable Independiente

Dosis de aplicación de aceite de Moringa Oleífera en biorreactores

Variable Dependiente

Parámetros del Agua residual a

tratar (Rio Moche)

PHEvaluación del

PH en cada sistema.

PH-metro

TurbidezEvaluación de Turbidez en el

sistema 3.

Mediante agitación

Solidos sedimentables

Observación y medición de

Solidos sedimentables

en una muestra extraída de cada

sistema.

Proceso de decantación

CAPÍTULO 4: MATERIAL Y MÉTODOS

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1. Tipo de diseño de investigación Experimental

2. Material de estudio2.1.Población

Agua del Rio Moche2.2.Muestra

10 litros de agua del Rio Moche

3. Procedimiento de Instrumentos 3.1.Para recolectar datos: Acumulativa

3.1.1. Equipos y Materiales

Agua del rio moche Aceite de moringa 4 Botellas de vidrios esmeriladas Jeringas Vasos de precipitación Agitador magnético Peras Soporte de bureta Corrospun Tubos de ensayo Ligas Rotulador pHímetro Turbidimetro

3.1.2. Extracción del aceite de semilla de moringaPara la extracción del aceite se procedió a:- Quitar la corteza y los péptidos de la moringa, dejando solo la semilla.(ver

anexo1)- Trituramos la semilla en una licuadora.(ver anexo 2)- Una vez hecha harina se le agregó el 40% de agua limpia con respecto a la

cantidad de harina.- Posteriormente se puso a hervir a un fuego lento entre 8 y 10 minutos.(ver

anexo 3)- Finalmente se colocó la masa en una tela de algodón para exprimirlo, obtener

el aceite y colocarlo en un recipiente. (ver anexo 4)

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3.1.3. Armado de SistemasPara el armado de sistemas se construyó de la siguiente manera:- Se esmerilaron 4 botellas de vidrio de 750 ml, las cuales 1 fue control y las 3

restantes se utilizaron para la experimentación.- Se le colocó 400 ml de agua residual recolectada del Río Moche a la botella

control y se le tomaron las características de pH, turbidez y sólidos sedimentables.(ver anexo 5)

- En el caso de los 3 sistemas también se le colocó 400 ml de agua residual a cada uno y se le añadió 0.5ml (sistema 1), 1ml (sistema 2) y 1.25ml (sistema 3) del aceite de semilla de moringa y se puso a reposar por 24 horas, asegurándolos con cinta negra y unas ligas.(ver anexo 6, 7 y 8)

- Finalmente pasado las 24 horas se tomó los datos de ph, turbidez y sólidos sedimentables a cada sistema por 3 veces. (ver anexo 11, 12 y 13)

3.2.Para procesar datos Análisis estadístico de promedio

CAPÍTULO 5: RESULTADOS

Sistema Control Sistema 1 (Aireación)

Sistema 2 (Sin agitación y sin

aireación )

Sistema 3 (agitación)

0

1

2

3

4

5

6

7

86.45

7.016.27 6.08

6.53 6.64 6.586.46

7.34 7.07

pH

Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Control

sistemas

esca

la d

e ph

GRAFICO 1: Resultados de la medición de pH de los sistemas.

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aireación )


0

100

200

300

400

500

600

18.2 19.73 42

600

19.5 29.87

100.8

4.82 7.25

73.46

TURBIDEZ(NTU)


Sistemas

Esca

la e

n N

TU

GRAFICO 2: Resultados de la medición de la Turbidez de los sistemas.



aireación )


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0.7

0.1

0.6

1.3

0

0.80.7

0

1.1

0.2

SÓLIDOS SEDIMEN TABLES( mg/1 2 0 ml )


sistemas

esca

la e

n cm

s

GRAFICO 3: Resultados de la medición de los sólidos sediméntales de los sistemas.

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CAPÍTULO 6: DISCUSIÓN

En el presente estudio se probó la efectividad del aceite de moringa como purificador en las muestras de agua residual del Río moche, para ello se realizó diferentes tipos de análisis, considerados entre ellos el pH, sólidos sedimentables y turbidez, para ver si se ha llegado a los valores establecidos por la Dirección Regional de Salud Ambiental (DIGESA).

El gráfico N° 1 muestra la dosis óptima del aceite de Moringa Oleifera Lam. A cerca de los parámetros de pH de agua residual. Donde se tiene que en el sistema de aireación, el cual se trabajó con 0.5ml de aceite/400 ml de agua residual, se tiene un pH de 7.01 en el primer ensayo, siendo el más efectivo.

En consecuencia en el sistema 2, el cual fue dado sin agitación y sin aireación, y en donde se colocó 1ml de aceite/400ml de agua residual, se llegó a un pH de 7.34, teniendo como base a un pH de 6.45.

Finalmente en el tercer sistema, donde se trabajó con agitación, y se le colocó 1.25ml de aceite/400ml de agua residual, se obtuvo valores de pH de 6.08 en el primer ensayo, en el segundo ensayo un pH de 6.58 y en el último ensayo un pH de 7.07, el cual llegó a ser el mejor resultado obtenido del sistema.

Con estos resultados se puede observar que el aceite de Moringa Oleifera Lam. Tiene un efecto beneficioso, ya que se ha llegado obtener el pH establecido por la DIGESA, el cual indica que se debe encontrar en un rango de pH entre 6.5 y 8.5.

Diversos investigadores han reportado que las semillas de Moringa oleífera Lam. También presenta propiedades bactericidas.

Las propiedades bactericidas se atribuyen a la presencia del (4-L-Ramnosiloxibencil isotiocianato). Se ha comprobado que en el proceso de purificación, la carga de bacterias se puede reducir hasta en un 97% en poco tiempo debido a la acción de este componente.

Los valores de pH tiene valores de efectividad, los cuales contradice a Ndabigengeser y Narasiah en el año 1998 establecieron que el empleo de las semillas de moringa Oleifera Lam. En el tratamiento de aguas no produce cambios significativos en los valores de pH y conductividad. Sin embargo esto puede deberse al tipo de agua existente en Perú a diferencia de otros, así mismo se debe saber que el agua extraída para el proyecto (Agua del Río Moche) tiene muchas fuentes de contaminación, como las fábricas que se encuentra alrededor y arrojan sus desperdicios, también existe la contaminación por parte de la población, los cuales arrojan basura al río y en algunos casos hacen usos de detergentes en el río.

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El gráfico N° 2 muestra la dosis óptima del aceite de Moringa Oleifera Lam. Sobre los parámetros de turbidez. Como se puede observar en el sistema de aireación, el cual se trabajó con 0.5ml de aceite/400ml de agua residual, se obtuvo un resultado de 4.82 NTU en el tercer ensayo, partiendo de una turbidez inicial de 18.4 NTU.

Por otro lado, en el sistema 2, el cual se encontraba sin aireación y sin agitación, y donde se trabajó a una dosis de 1ml aceite /400ml de agua residual, se puede observar que en el tercer ensayo se obtuvo un resultado de 7.25 NTU.

Por último en tercer sistema, el cual se daba mediante agitación, y donde se trabajó a una dosis de 1.25ml de aceite /400ml de agua residual; se obtuvieron resultados positivos, puesto que los valores obtenidos fueron disminuyendo de 600 NTU el primer ensayo, 100.8 NTU el segundo, hasta 73.46 NTU el último ensayo.

De acuerdo a estos resultados se evidencia la efectividad del aceite en el parámetro de turbidez de aguas residuales pues ayuda a disminuir y a establecer el límite máximo permisible declarado según DIGESA, donde indica que debe estar en un máximo permisible de 5 NTU.

Esto se fundamenta también en estudios realizados por Ndabigengesere y colaboradores , quienes reportan que la dosis óptima del coagulante disminuyó proporcionalmente con el incremento de la turbidez para valores entre 200 y 1500 NTU, así como también un estudio realizado por Iván Mendoza, Nola Fernández, en el 2000 donde demuestra la efectividad del aceite de la moringa al obtener resultados donde indican que el extracto acuoso de Moringa utilizado en el proceso de coagulación a dosis entre 10 y 20 ppm remueve la turbidez de 49, 29, 20, 15, 11 y 7 NTU a valores iguales o por debajo de los establecidos por las Normas de Calidad del Agua de Venezuela (5 NTU) en el proceso de sedimentación.

En el Grafico N°3 nuestra dosis optima del aceite de Moringa Oleifera Lam. Sobre el parámetro de Sólidos en suspensión. En donde el sistema de aireación, el cual se trabajó con 0.5 ml de aceite/400ml de agua residual, se dio que no hubo sólidos en suspensión en el segundo y tercer ensayo, partiendo de la muestra control inicial que fue de 0.7mg/120ml sólidos en suspensión.

Por otro lado en el sistema 2, que se dio sin agitación y sin aireación, donde se le agrego a una dosis de 1ml de aceite/400ml de agua residual. Se puede observar que solamente en el primer ensayo se ve que hay una disminución dando como resultado 0.6 mg/120ml sólidos en suspensión.

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Finalmente en el tercer sistema, en donde se dio con agitación. Y en el cual se le agrego una dosis de 1.25 ml de aceite/400ml de agua residual. Donde se pudo observar que solo en el tercer ensayo existió una disminución a 0.2 mg/120 ml sólidos en suspensión. Con respecto a la muestra control.

Con respecto a los resultados en el parámetro de sólidos en suspensión se ve que hay una efectividad del aceite de moringa como coagulante al disminuir estos sólidos. Logrando estar por debajo del límite establecido promulgado por la DIGESA, donde se indica el número máximo permisible es de 1000mg/L.

Esto resultados se pueden asegurar en relación con otros estudios realizados por (Bolto & Gregory en el 2007) quienes dicen que en muchos casos, las partículas de impurezas están cargadas negativamente y los polielectrolitos catiónicos son los coagulantes más eficaces, que predicen el uso de la Moringa, como agente de coagulación. Su capacidad coagulante, se puede reforzar más allá por la adición de cationes. En un estudio dirigido por Okuda et al.(2001), se establece que los cationes bivalentes (por ejemplo Ca2+ y Mg2+) refuerzan, significativamente, el efecto coagulante de los extractos, en la cual, los cationes pueden tener adsorbido los componentes activos para formar una red estructural insoluble para capturar las partículas suspendidas.

Si bien es cierto que los costos de producción del constituyente activo del coagulante de Moringa Oleifera son elevados, es necesario destacar que la Moringa además de ser un coagulante efectivo, como se ha demostrado en este proyecto, presenta propiedades desinfectantes, por otro lado se ve que ha tenido resultados beneficiosos en los tres parámetros estudiados acercándose a las normas establecidas por DIGESA.

Todas estas consideraciones validan la potencialidad de esta especie vegetal en el tratamiento de las aguas, razones por las cuales se debe seguir estudiando.

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CONCLUSIONES

Se ha demostrado que el aceite de semilla de moringa si tiene un efecto purificador en los parámetros de pH, turbidez y sólidos sedimentables de aguas residuales, porque han llegado a estar dentro de los límites permisibles establecidos por la DIGESA, lo cual comprueba nuestra hipótesis de validez.

Se extrajo el aceite a partir de las semillas de moringa.

Se interpretó los datos obtenidos con los resultados obtenido del experimento de la semilla de moringa, utilizando gráficos realizados en Excel.

Se explicaron los efectos del uso de Moringa Oleifera en las aguas residuales.

REOMENDACIONES

Se recomienda hacer una compra de semilla de moringa mayor a un kilo para obtener más cantidad de aceite.

Se recomienda que en el momento de hervir la semilla molida no pase de los 8 minutos.

Se debe realizar un tratamiento post filtración para no obtener partículas en la muestra de aceite.

Es recomendable colocar más mililitros de aceite de moringa Oleifera Lam. En los sistemas, así se podrá obtener mejor resultados.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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TABLAS

Fuente: Comisión Nacional del Agua, Gerencia de Saneamiento y Calidad del Agua, 1999.

UPN Página 19

Tabla 1: VARIABLES FISICOQUÍMICAS, MICROBIOLÓGICAS Y MÉTODOS DE ANÁLISIS.


Fuente:

Comisión Nacional del Agua, Gerencia de Saneamiento y Calidad del Agua, 1999.

Tabla 3: Límites Máximos Permisibles para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales.

Fuente: Decreto supremo Nº 003-2010-MINAM

UPN Página 20

Tabla 2: VARIABLES FISICOQUÍMICAS, MICROBIOLÓGICAS Y MÉTODOS DE ANÁLISIS.


Tabla 4: Límites Máximos Permisibles de Calidad del Agua para Consumo Humano

Fuente: Dirección General de Salud Ambiental del Ministerio de Salud

ANEXOS

UPN Página 21

Anexo 1

Extracción de la semilla de la moringa


UPN Página 22

Anexo 2

Anexo 4

Anexo 3

Licuado de las semillas de la moringa

Calentamiento de la semilla a fuego lento

Obtención del aceite


UPN Página 23

Anexo 7

Anexo 6

Anexo 5

Medición de agua del río moche para ser colocado en los sistemas

Aseguramiento de sistemas

Extracción del aceite mediante jeringa


UPN Página 24

Anexo 9

Anexo 8

Anexo 10

Colocación del aceite en los sistemas

Armado casi terminado de sistemas

Armado de sistemas terminado


UPN Página 25

Anexo 12

Anexo 11

Anexo 13

Medición de turbidez de las muestras

Medición de sólidos sedimentables de las muestras

Medición de pH de las muestras


UPN Página 26

Demostración de existencia del aceite

Anexo 14

Muestras de carga microbiana

Anexo 15

Documents

Proyecto Final Bioquimica y Toxicologia